JP3743476B2 - ラインフローファンの形状検査装置およびその形状検査方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラインフローファンの各フィンの外形形状取付ピッチ、傾斜角度およびラインフローファンの偏心を検査するためのラインフローファンの形状検査装置およびその形状検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ラインフローファンは空気調和機の送風手段として多用され、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配置し、これら各端板間に複数のフィンをそれぞれ配列して構成され、各端板間で一つの連を構成し例えば９連で一つの本体を構成している。
一方、上記のように構成されるラインフローファンにおいては、回転時の騒音を抑えるために各連のフィンの取付ピッチを不均等にしたもの、あるいは各連のフィンを回転軸に対して傾斜させたものが用いられている。
【０００３】
したがって、上記のように各連のフィンの取付ピッチを不均等にしたり、各連のフィンを回転軸に対して傾斜させたクロスフローファンを製作する場合、出来上がったクロスフローファンが希望通りの取付ピッチや傾斜角度になっているか否かを検査する必要がある。
【０００４】
そして、これらの検査を行う従来のクロスフローファンの形状検査装置としては、例えば特開平９−１９５９９０号公報に示されるように、クロスフローファンの外周に所定のピッチを介して複数の位置検出センサを配置し、これら各位置検出センサおよびクロスフローファンのいずれか一方を回転させつつ、各位置検出センサによりフィンまでの距離の変化を検出波形として検出するとともに、この検出波形に基づいて各フィンの形状および取付ピッチの合否判定を行うことにより、クロスフローファンのフィンの形状および取付ピッチ等を測定するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクロスフローファンの形状検査装置は以上のように、所定のピッチを介して配置される複数の位置検出センサによりフィンまでの距離の変化を検出波形として検出し、この検出波形に基づいて各フィンの形状および取付ピッチの合否を行うようにしているので、各位置検出センサが配置されている位置での距離の変化を部分的に検出しているに過ぎず、各フィンの全面の形状を検出することができないため、各位置検出センサ間にフィンの欠損等がある場合、これを検出するのは困難であるという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、フィン全面の形状を検出することが可能なラインフローファンの形状検査装置およびその形状検査方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るラインフローファンの形状検査装置は、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させる回転駆動手段と、ラインフローファンのフィンの外周側に配設されラインフローファンの一つの連におけるフィンまでの距離を検出する検出手段と、ラインフローファンおよび検出手段のうちいずれか一方をラインフローファンの回転軸に沿って一定速度で移動させる移動手段と、検出手段によって検出される距離の変化を各フィンの全面において検出波形として検出し、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出するとともに、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す形状波形をそれぞれ算出し予め設定された基準の形状波形と比較することによりフィン先端の形状を示す形状波形の良否を判定する形状判定手段とを備えたものである。
【０００８】
又、この発明の請求項２に係るラインフローファンの形状検査装置は、請求項１において、相隣なるフィンにおける検出波形の最上点間の時間差を抽出するようにしたものである。
【０００９】
又、この発明の請求項３に係るラインフローファンの形状検査装置は、請求項１において、同一フィンにおける検出波形の最上点と一回転後の最上点との間の時間差を抽出するようにしたものである。
【００１０】
又、この発明の請求項４に係るラインフローファンの形状検査装置は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、各連に対応して検出手段を配設したものである。
【００１１】
又、この発明の請求項５に係るラインフローファンの形状検査方法は、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させ、ラインフローファンのフィンの位置をラインフローファンの軸方向に沿って順次検出し、フィンの位置の変化を一つの連における各フィンの全面において検出波形として検出する工程と、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出し、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す波形形状を予め設定された基準の形状波形と比較する工程とを包含したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１におけるラインフローファンの形状検査装置の概略構成を示す図、図２は図１におけるラインフローファンの形状検査装置の要部の構成を示す概略図、図３は図１および図２におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図、図４は図１に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図、図５は形状判定手段によって検出される検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図、図６は形状判定手段によって検出される図５におけるとは異なる検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図である。
【００１３】
図において、１は回転軸方向に複数枚の端板１ａを所定の間隔で平行に配置するとともに、これら各端板１ａ間に複数のフィン１ｂを配列して構成されるラインフローファンで、各端板１ａ相互間で一つの連を形成し、回転時の騒音を抑えるため、図２に示すように、各連毎のフィン１ｂの取付ピッチを不均等にしたり、回転軸に対し傾斜させて取り付けられている。２はラインフローファン１を回転自在に支持する支持枠３、およびコントローラ４により回転制御されるモータ５で構成される回転駆動手段である。
【００１４】
６はラインフローファン１の外周側に各連に対応させてそれぞれ配置される例えばレーザ変位計等でなる複数の検出手段で、ラインフローファン１のフィン１ａまでの距離、すなわち位置の変化をレーザ等の照射光を用いて非接触で検出している。７は各検出手段６をラインフローファン１の回転軸方向に一定速度で移動させる移動手段、８は各検出手段６によって検出された信号を解析して、各フィン１ｂの形状を示す形状波形を算出し、予め設定された基準の形状波形と比較することにより、フィン１ｂの形状の良否判定を行う形状判定手段で、例えば信号の増幅機能と誤差を取り除くためのフィルタ機能を有するアンプ回路８ａ、Ａ／Ｄ変換回路８ｂおよびＣＰＵ８ｃで構成されている。
【００１５】
次に、上記のように構成されるこの発明の実施の形態１におけるラインフローファンの形状検査装置の動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ラインフローファン１を支持枠３に支持してモータ５と連結させ、コントローラ４によりモータ５を制御してラインフローファン１を一定速度で回転駆動させる(ステップＳ１)。次いで、移動手段７により各検出手段６を各連に沿って一連分だけラインフローファン１の軸方向に移動させる(ステップＳ２)とともに、各検出手段６よりレーザ光を照射してフィン１ｂまでの距離、すなわちフィン１ｂの位置変化を図４に示すような検出波形として検出する(ステップＳ３)。
【００１６】
ここで、図２および図４を用いてフィン１ｂの位置の変化の測定原理について説明する。
ラインフローファン１が回転するにつれて、検出手段６によりレーザ光が照射されているフィン１ｂが順次切り替わっていく。このフィン１ｂの切り替わり時には、図２のＤ１に示すようなフィン位置の落差が生じる。その結果、ステップＳ３で検出される検出波形は図４に示すように鋸状の波形となり、例えば図２におけるフィン切り替わり時の落差Ｄ１は、図４における検出波形の振幅Ｄ１として示される。
【００１７】
次に、形状判定手段８によりステップＳ３で検出された検出波形の最上点を抽出する。この最上点はフィン端の位置に相当し、検出手段６が移動手段７により一連分定速移動されているので、図４における検出波形の最上点をａ１、ｂ１、ｃ１、・・・とカウントしていき、ラインフローファン１が１回転した時の検出波形の最上点をａ２、ｂ２、ｃ２、・・・とカウントしていく、そして、これら最上点を各フィン１ｂ毎に並べ換え、ａ１、ａ２、ａ３、・・・、ｂ１、ｂ２、ｂ３、・・・、ｃ１、ｃ２、ｃ３、・・・、とすることにより、フィン１ｂの形状波形を算出する（ステップＳ４）。
【００１８】
最後に、上記のようにして算出された形状波形は、予め設定された良品の形状波形と比較される(ステップＳ５)。そして、図５(Ａ)に示すように形状波形の最上点にばらつきがない場合は、図５(Ｂ)に示すように規格範囲内に収まり、検査対象品であるラインフローファン１は良品と判定され(ステップＳ６)、又、フィン１ｂに欠損が存在する場合はフィン切り替わり時の落差Ｄ１が大きくなるので、図６(Ａ)に示すように規格範囲内に収まらないため、検査対象品であるラインフローファン１は不良品と判定される(ステップＳ７)。なお、上記の良否判定はラインフローファン１の全ての連の全フィン１ｂに対して同時に実行される。
【００１９】
このように上記実施の形態１によれば、ラインフローファン１を一定速度で回転させながら移動手段７により各検出手段６をラインフローファン１の軸方向に移動させ、検出手段６によって各フィン１ｂまでの距離を検出して、形状判定手段８により検出された距離の変化を各フィン１ｂ全面において検出波形として検出するとともに、検出波形を各フィン毎に並べ換えて形状波形を算出し、予め設定された基準の形状波形と比較するようにしているので、フィン全面の形状の検査ができ、欠損等の検出も可能となる。
【００２０】
尚、上記説明中では触れなかったが、相隣なるフィン１ｂにおける検出波形の最上点間の時間差（図４にＴ１で示す）を抽出し、予め設定された基準の時間差と比較することで、フィン１ｂの取付ピッチの良否判定を行うことが可能となり、又、同一フィン１ｂにおける検出波形の最上点と、一回転後の最上点との間の時間差（図４にＴ２で示す）を抽出し、予め設定された基準の時間差と比較することで、フィン１ｂの傾斜角度の良否判定を行うことが可能になる。
【００２１】
又、例えばラインフローファン１が９連で構成されている場合、検出手段６を３連毎に１個ずつ計３個配置し、検出手段６を３連分ラインフローファン１の軸方向に移動させて検査を行うようにすれば、検出手段６の数を削減することが可能になるが、上記実施の形態１におけるように、全ての連に対応するように検出手段６を配置することにより、一連分の移動で全ての連の検査ができるため、より高速に検査を行うことが可能になる。
【００２２】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図、図８は図１に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図である。
実施の形態２におけるラインフローファンの形状検査装置は、上記実施の形態１において図１に示した装置と同様の構成を有したものである。なお、図８において、Ｄ２は偏心量、Ｔ３はラインフローファン１が１回転するのに要する時間である。
【００２３】
次に、この発明の実施の形態２におけるラインフローファンの形状検査装置の動作を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ラインフローファン１を支持枠３に支持してモータ５と連結させ、コントローラ４によりモータ５を制御してラインフローファン１を一定速度で回転駆動させる（ステップＳ１１）。次いで、移動手段７により各検出手段６をラインフローファン１の軸方向に移動させて各端板１ａと対応する位置に設定する（ステップＳ１２）。
【００２４】
そして、各検出手段６によりレーザ光を照射して各端板１ａまでの距離、すなわち各端板１ａの位置の変化を図８に示すような検出波形として形状判定手段８により検出する（ステップＳ１３）。次いで、この検出波形よりラインフローファン１の偏心量（図８にＤ２で示す）を算出する（ステップＳ１４）。最後に、上記のようにして算出された偏心量は、予め設定された良品の偏心量と比較され（ステップＳ１５）、検査対象品であるラインフローファン１の良否が判定される（ステップＳ１６、Ｓ１７）。
【００２５】
このように上記実施の形態２によれば、検出手段６によって各端板１ａまでの距離をそれぞれ検出し、検出された距離の変化を形状判定手段８により検出波形として検出するとともに、この検出波形を解析して偏心量を算出し、予め設定された基準の偏心量と比較するようにしているので、ラインフローファン１の偏心量を容易に検査することができる。
尚、上記各実施の形態１、２では、各検出手段６をラインフローファン１の軸方向に移動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ラインフローファン１自身を軸方向に移動させても良く上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させる回転駆動手段と、ラインフローファンのフィンの外周側に配設されラインフローファンの一つの連におけるフィンまでの距離を検出する検出手段と、ラインフローファンおよび検出手段のうちいずれか一方をラインフローファンの回転軸に沿って一定速度で移動させる移動手段と、検出手段によって検出される距離の変化を各フィンの全面において検出波形として検出し、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出するとともに、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す形状波形をそれぞれ算出し予め設定された基準の形状波形と比較することによりフィン先端の形状を示す形状波形の良否を判定する形状判定手段とを備えたので、フィン全面の形状を検出することが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【００２７】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、相隣なるフィンにおける検出波形の最上点間の時間差を抽出するようにしたので、フィン全面の形状を検出することが可能であることは勿論、フィンの取付ピッチの良否を判定することが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【００２８】
又、この発明の請求項３によれば、請求項１において、同一フィンにおける検出波形の最上点と一回転後の最上点との間の時間差を抽出するようにしたので、フィン全面の形状を検出することが可能であることは勿論、フィンの傾斜角度の良否を判定することが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【００２９】
又、この発明の請求項４によれば、請求項１ないし３のいずれかにおいて、各連に対応して検出手段を配設したので、高速で検査を行うことが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【００３０】
又、この発明の請求項５によれば、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させ、ラインフローファンのフィンの位置をラインフローファンの軸方向に沿って順次検出し、フィンの位置の変化を一つの連における各フィンの全面において検出波形として検出する工程と、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出し、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す形状波形を予め設定された基準の形状波形と比較する工程とを包含したので、フィン全面の形状を検出することが可能なラインフローファンの形状検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１におけるラインフローファンの形状検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】 図１におけるラインフローファンの形状検査装置の要部の構成を示す概略図である。
【図３】 図１および図２におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図である。
【図４】 図１に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図である。
【図５】 形状判定手段によって検出される検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図である。
【図６】 形状判定手段によって検出される図５におけるとは異なる検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図である。
【図７】 この発明の実施の形態２におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図である。
【図８】 図１に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図である。
【符号の説明】
１ ラインフローファン、１ａ 端板、１ｂ フィン、２ 回転駆動手段、
６ 検出手段、７ 移動手段、８ 形状判定手段、
Ｓ１〜Ｓ７，Ｓ１１〜Ｓ１７ ステップ。
Claims (5)
- 回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させる回転駆動手段と、上記ラインフローファンのフィンの外周側に配設され上記ラインフローファンの上記一つの連におけるフィンまでの距離を検出する検出手段と、上記ラインフローファンおよび検出手段のうちいずれか一方を上記ラインフローファンの上記回転軸に沿って一定速度で移動させる移動手段と、上記検出手段によって検出される距離の変化を上記各フィンの全面において検出波形として検出し、上記検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出するとともに、上記検出波形における最上点を上記各フィン毎に並べ換えて上記各フィン先端の外形形状を示す形状波形をそれぞれ算出し予め設定された基準の形状波形と比較することにより上記フィン先端の形状を示す形状波形の良否を判定する形状判定手段とを備えたことを特徴とするラインフローファンの形状検査装置。
- 相隣なるフィンにおける検出波形の最上点間の時間差を抽出することを特徴とする請求項１記載のラインフローファンの形状検査装置。
- 同一フィンにおける検出波形の最上点と一回転後の最上点との間の時間差を抽出することを特徴とする請求項１記載のラインフローファンの形状検査装置。
- 上記各連に対応して検出手段が配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のラインフローファンの形状検査装置。
- 回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させ、上記ラインフローファンのフィンの位置を上記ラインフローファンの軸方向に沿って順次検出し、上記フィンの位置の変化を上記一つの連における上記各フィンの全面において検出波形として検出する工程と、上記検出波形における上記フィンの端部に位置する最上点を抽出し、上記検出波形における最上点を上記各フィン毎に並べ換えて上記各フィン先端の外形形状を示す形状波形をそれぞれ算出する工程と、上記フィン先端の外形形状を示す形状波形を予め設定された基準の形状波形と比較する工程とを包含したことを特徴とするラインフローファンの形状検査方法。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP22043598A JP3743476B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | ラインフローファンの形状検査装置およびその形状検査方法 |
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